심도별 토량환산계수와 토공량 변화에 관한 실험적 연구

강기천,신경철,윤성규,Gichun Kang,Kyoungchul Shin,Seong-kyu Yun 한국토지주택공사 토지주택연구원 2023 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.14 No.3

토공계획은 자연상태의 원지반 토량을 절취하여 흐트러진 상태의 토량을 운반하고 성토지반의 활용도에 따라 다짐을 하는 과정에서 토질의 체적변화를 고려하여 수립하여야 한다. 흙의 상태에 따른 체적의 변화를 구하기 위해 일반적으로 심도 2m 깊이에서 시험굴 조사를 통해 얻어진 토량환산계수를 사용하게 되며, 굴착 깊이에 따른 토질의 성질을 고려하지 않고 전체 토공량에 일률적으로 적용하다 보니 토공량 산정에 오차가 발생하고 있다. 특히 신도시 택지개발과 같이 대량의 토공량이 필요한 조성공사의 경우 작은 오차에도 토공량의 차이는 크게 발생하게 된다. 본 연구에서는 심도 2m이상 토질의 물리적 특성을 조사하고 기존의 설계기준인 심도 2m의 토량환산계수와 비교 검토한 결과 굴착 심도가 깊고 대규모 토공사의 경우 심도별 토량환산계수(C)를 적용할 경우 절토량을 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

암반지반에서 말뚝으로 보강된 풍력발전 기초의 말뚝 근입깊이에 따른 수평저항력 거동

강기천,김동주,박진욱,어현준,박혜정,김지성,Kang, Gichun,Kim, Dongju,Park, Jinuk,Euo, Hyunjun,Park, Hyejeong,Kim, Jiseong 한국지반신소재학회 2022 한국지반신소재학회 논문집 Vol.21 No.2

This study conducted to obtain the lateral resistance of a wind power foundation reinforced with piles through an model experiment. In particular, the lateral resistance of the foundation was compared with the existing gravity-type wind power foundation by integrating the pile, the wind power generator foundation, and the rocky ground. In addition, changes in the lateral resistance and bending moment of the pile were analyzed by embeded depths of the pile. As a result, it was found that the lateral resistance increased with the depth of embedment of the piles. In particular, the pile's resistance increase ratio was 2.11 times greater in the case where the pile embedded up to the rock layer than the case where the pile was embedded into the riprap. It was found that the location of the maximum bending moment occurred at the interface between the wind turbine foundation and the riprap layer when the pile embeded to the rock layer. Through this, as the lateral resistance of the wind power foundation reinforced with piles is greater than that of the existing gravity-type wind power foundation, it is understood that it can be a more advantageous construction method in terms of safety.

블록식 방파제의 수평저항력 평가를 위한 실내모형실험 II : 보강형 싱글블럭의 반복수평 하중에 대한 저항

강기천,김지성,Kang, Gichun,Kim, Jiseong 한국지반신소재학회 2021 한국지반신소재학회 논문집 Vol.20 No.4

항만구조물의 경우 정적인 하중 뿐만 아니라 파압과 같이 반복적인 하중을 받는 구조물임에 따라 반복적인 하중을 받는 구조물의 특성을 파악하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구는 반복 수평하중에 의한 말뚝으로 보강된 블록식 방파제의 거동특성을 실내모형실험을 통해 구하였다. 말뚝의 근입 깊이가 깊어질수록 수평저항력이 증가하는 경향이 나타났으며, 하중이 반복될수록 수평저항력의 기울기는 점차 완만하게 나타났다. 휨모멘트는 후열말뚝이 전열말뚝보다 크게 나타났다. 지반내에서의 말뚝의 휨모멘트는 Broms(1964)의 사질토지반에서 말뚝두부 자유일 때와 유사하게 나타났다. In the case of harbor structures, it is important to understand the characteristics of structures that are subjected to repeated loads as they are structures that receive repetitive loads such as wave pressure as well as static loads. In this study, the lateral resistance according to the pile embeded depth of the block breakwater reinforced with piles by cyclic lateral loads was obtained through an model experiment. As the depth of embedment of the pile increased, the lateral resistance showed a tendency to increase. As the load was repeated, the gradient of the lateral resistance gradually appeared to be gentle. The bending moment of the rear pile was larger than that of the front pile. The bending moment of piles in the ground was similar to that when the pile head was free in the cohesionless of Broms (1964).

PBD공법이 적용된 연약지반에서 운용 중인 시설물의 잔류침하거동

강기천(Gichun Kang),김태형(Taehyung Kim),정충기(Choonggi Jeong) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회논문집 Vol.15 No.8

항만 터미널 부두 지역의 연약지반 개량을 위해 PBD가 적용되었다. 본 논문은 PBD가 적용된 연약지반에서 PBD가 설치된 직후부터 상부 구조물 운용 후의 잔류침하거동에 대해서 다루고 있다. 기존의 연구는 개량공법 시공 중에 발생하는 침하, 즉 PBD개량 효과에 대해 주로 이루어졌다. 실제 시설물의 운용 중에 발생하는 잔류침하는 시설물의 유지 및 운용을 위해서는 아주 중요한 요소이나 이 부분에 대한 연구는 매우 부족한 실정이다. 본 연구에서는 실제로 운용 중에 있는 항만 터미널 부두의 침하량 계측결과를 분석하여 운용 중에 발생한 침하량은 PBD 개량층에서 발생하는 것을 확인하였다. 또한 계측값과 수치해석 값을 비교한 결과 계측값이 수치해석에 의해 예측된 잔류침하량 내에서 수렴하는 것도 확인하였다. The Plastic Board Drain is used to improve soft soils deposited in container terminal area at a port. This paper describes settlement behavior of soft ground in this area from PBD installation to the time of operating facilities. Previous researches focused on soil improvement effect of PBD, that is, the settlement occurred during ground improvement period. The residual settlement occurred during operating the facility is very important from the maintenance and management point of view. However, the study of this residual settlement has been rarely conducted. In this study, by analyzing the measured settlement data obtained from the container terminal area at the port, it was verified that the residual settlement induced during operating facilities occurred in a layer with PBD improvement. In addition, by comparison the settlement predicted by a numerical analysis with the settlement measured in the field, it was confirmed that the actual settlement is in the range of predicted settlement.

경사 지반에서 액상화에 따른 지반-말뚝 동적상호작용

강기천(Gichun Kang),양영찬(Yeongchan Yang),우에다 쿄헤이(Ueda,Kyohei ),윤성규(Seong-Kyu Yun) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.4

지진에 대한 피해는 평평한 지반이 아닌 경사진 지반에서 상대적으로 크기 때문에 경사 지반의 재해 위험을 평가하는 것에대한 중요성의 인식이 증가하고 있다. 특히 지반 내에 말뚝이 설치되어 있는 경우, 지반과 말뚝 사이의 동적 상호작용이 매우 복잡하게 작용하기 때문에 명확한 규명이 어려워 경사 지반에 대한 말뚝에 관한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 층 전단상자를 사용한 원심모형시험 데이터를 이용하여 수치해석을 수행하였고, 수치해석 단면의 측면 경계를 순환 경계로 해석을 수행하였다. 수치해석에서의 과잉간극수압, 말뚝의 수평 변위, 입력 및 응답 가속도를 원심모형시험과 비교 분석하였다. 이 결과 본 연구에서 제안된 수치해석 기법이 말뚝이 설치된 경사 지반의 동적인 거동을 잘 예측할 수 있는 것을 확인하였다. Damage from earthquakes is relatively larger on inclined ground rather than on flat ground. Therefore, awareness on the importance of evaluating disaster risks on inclined ground is increasing. In particular, when piles are installed in the ground, the dynamic interaction between the ground and the pile is considerably complex, making it difficult to clearly determine the characteristics of the slope and pile. Therefore, this study numerically analyzed using centrifuge model test data with a laminar shear box and interpreted the lateral boundary of the numerical analysis section as a circulatory boundary. The excess pore water pressure, horizontal displacement of the pile, and input and response accelerations were compared and analyzed using the centrifuge model test in the numerical analysis. Consequently, the proposed numerical analysis technique could well predict the dynamic behavior of a pile installed in inclined ground.

블록식 방파제의 수평저항력 평가를 위한 실내모형실험 Ⅰ : 무리말뚝으로 보강된 복합 블록의 거동

강기천(Gichun Kang),김지성(Jiseong Kim) 한국지반신소재학회 2021 한국지반신소재학회 논문집 Vol.20 No.4

저수위-간극수압의 상관관계를 통한 필댐 안정성 평가

강기천(Kang, Gichun),김동환(Kim, Donghwan),윤석민(Yoon, Sukmin),장봉석(Jang, Bong Seok),김지성(Kim, Jiseong) 한국지반공학회 2020 한국지반공학회논문집 Vol.36 No.6

말뚝으로 보강된 블록식 방파제의 말뚝 근입깊이에 따른 수평저항력

강기천(Gichun Kang),김준완(Junwan Kim),김태형(Tae-Hyung Kim),이성철(Sungchul Lee),김지성(Jiseong Kim) 한국해안해양공학회 2021 한국해안해양공학회 논문집 Vol.33 No.2

본 연구는 말뚝으로 보강된 블록식 방파제의 수평저항력을 실내모형시험을 통해 구하였다. 특히 말뚝의 근입깊이를 달리하여 말뚝의 수평저항력 및 휨모멘트의 변화 등을 분석하였다. 그 결과 0H 대비 1H, 2H, 3H, 4H에서의 수평저항력은 각각 1.83, 2.05, 2.47, 2.94배 커지는 효과가 나타났다. 사석층(H)까지 말뚝이 관입되었을 때의 수평저항력이 블록내에만 관입되어 있을 때 보다 1.83배 커지는 효과가 나타났다. 말뚝의 휨모멘트의 경우 후열에 배치된 말뚝이 전열보다 더 크게 나타났으며, 이는 수평하중을 받는 블록이 활동뿐만 아니라 전도가 동시에 발생함에 따라 나타난 결과라 볼 수 있다. This study conducted to obtain the lateral resistance of a block-type breakwater reinforced with piles through an model test. In particular, the changes in the lateral resistance and bending moment of the pile were analyzed by varying the depth of the pile. As a result, the lateral resistance at 1H, 2H, 3H, and 4H compared to 0H increased by 1.83, 2.05, 2.47, and 2.94 times, respectively. The lateral resistance when the pile was penetrated to the riprap layer (H) was 1.83 times greater than when the pile was penetrated only in the block. In the case of the bending moment of the piles, the piles arranged in the rear row appeared to be larger than the front row, which can be seen as a result of the sliding as well as the overturning of the block subjected to the lateral load.

이층지반의 상대밀도에 따른 수평하중을 받는 단독말뚝의 거동특성

김지성(Kim, Jiseong),강기천(Kang, Gichun) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.1

본 연구에서는 실내모형시험을 통해 이층지반에서의 말뚝의 거동특성을 파악하고자 한다. 상대밀도 및 지층구성을 달리한 지반에 매설된 단독말뚝에 수평하중을 가하여 말뚝의 수평저항력과 휨모멘트 등을 분석하였다. 그 결과 지층비가 0.15인 경우 하부지반의 상대밀도에 따른 말뚝의 수평저항력 및 지반반력계수 값의 차이가 뚜렷이 나타나는 반면, 지층비가 0.30 이상인 경우 말뚝의 수평저항력 및 지반반력계수 값이 하부지반의 상대밀도에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 최대 휨모멘트의 발생 위치는 지층비가 커질수록 점점 더 깊은 곳에서 나타났으며, 모두 상대밀도가 높은 하부지반에서 발생하였다. This study attempts to understand the behavioral characteristics of a pile in two-layered soil through model tests. A lateral load was applied to a single pile buried in the ground with different relative densities and strata ratios, and the lateral resistance and bending moment of the pile were analyzed. Consequently, when the strata ratio was 0.15, there was a clear difference in the values of the lateral resistance and the coefficient of the subgrade reaction of the pile according to the relative density of the lower ground. When the strata ratio was 0.30 or more, it was observed that the values of the lateral resistance and the coefficient of the subgrade reaction of the pile did not significantly affect the relative density of the lower ground. The locations of the maximum bending moments appeared in increasingly deeper places as the strata ratio increased, and all occurred in the lower ground with a high relative density.

하중작용점에 따른 타이셀소파블록의 마찰계수

김지성(Kim, Jiseong),강기천(Kang, Gichun),김준완(Kim, Jun-Wan),이지승(Lee, Ji Seung),김태형(Kim, Tae Hyung) 대한토목학회 2020 대한토목학회 학술대회 Vol.2020 No.10